陳舒影，何 強(qiáng)，于聰聰

（臺(tái)州市佳信計(jì)量檢測(cè)有限公司，浙江 臨海 317000）

土壤是生態(tài)環(huán)境不可獲缺的一部分。但是隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致個(gè)別工廠污染嚴(yán)重，同時(shí)也給土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。從國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的政策那時(shí)起，土壤環(huán)境的治理工作就從未停止。而目前，關(guān)于土壤問(wèn)題的有關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性還不能得到充分的保障［1］。因此，想要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性，對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的研究，就必須引起有關(guān)部門的高度重視。

1 土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)在控制土壤污染中的作用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，各個(gè)行業(yè)都在緊跟時(shí)代的腳步，但許多行業(yè)的粗放經(jīng)營(yíng)方式卻導(dǎo)致了土壤環(huán)境的惡化，而且愈發(fā)的嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，粗放型工業(yè)，如工業(yè)和農(nóng)業(yè)等，對(duì)土壤環(huán)境造成的污染最為嚴(yán)重［2］。諸多影響導(dǎo)致土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)與治理工作進(jìn)行地非常困難。其中最主要的原因是是土壤環(huán)境基礎(chǔ)調(diào)查工作比較薄弱，資料不全面、不系統(tǒng)。尤其是土壤中的有機(jī)物質(zhì)含量測(cè)定資料很少，而且這些有機(jī)物質(zhì)常常會(huì)對(duì)身體造成更大的影響。為了進(jìn)一步強(qiáng)化土壤環(huán)境管理，我國(guó)對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管更加嚴(yán)格，出臺(tái)了一系列相關(guān)的法律法規(guī)，加大對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)控，統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)籌資源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的全面覆蓋，保護(hù)土壤環(huán)境。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的誤差來(lái)源

土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，誤差存在于各項(xiàng)工作的各個(gè)方面。因此，要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并從根源上加以解決。對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)誤差的歸類，大致可分為3種：制樣誤差、分析誤差和取樣誤差。

2.1 采樣誤差

造成取樣誤差的原因，是由于土壤的非均勻性。通俗來(lái)講，就是由于不同地點(diǎn)的土壤成分有一定的差別，但是由于采樣不合理、不全面、樣品處理不到位等原因，造成了采樣資料不夠精確，從而對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)效果產(chǎn)生了一定的影響。取樣是初始階段的基本工作，這樣的錯(cuò)誤是基本錯(cuò)誤。目前尚無(wú)一種能徹底消除這一錯(cuò)誤的辦法，但可以采用均勻磨的方法。具體來(lái)講，就是碾碎泥土，促進(jìn)其均勻的攪拌。之后對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而降低誤差。抽樣錯(cuò)誤的具體分類可以歸納為：距離不均勻產(chǎn)生的誤差、分組、分割誤差、連續(xù)選擇誤差等。

2.2 制樣誤差

在干燥、研磨、篩選、儲(chǔ)存等工序時(shí)發(fā)生的問(wèn)題，對(duì)不同的試樣組分的交叉污染，或是由于被試驗(yàn)樣品成分的揮發(fā)或污染，或組分物態(tài)改變，或在貯存過(guò)程中，由于容器內(nèi)對(duì)測(cè)組分的吸附，或在貯存中不進(jìn)行分樣等都是造成制樣誤差的原因。樣品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存需要通過(guò)多個(gè)環(huán)節(jié)，包括送樣單位、分析實(shí)驗(yàn)室、取樣機(jī)構(gòu)等，如果有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)的結(jié)果出現(xiàn)偏差。所以我們要仔細(xì)操作，減少誤差的產(chǎn)生。

2.3 分析誤差

在樣品的加工和實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量誤差中，會(huì)有一些分析上的錯(cuò)誤，比如儀器上的錯(cuò)誤，樣品的分解、人工的測(cè)量等等，這些都是隨機(jī)的。但由于實(shí)驗(yàn)室管理嚴(yán)格，分析誤差較小。

3 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)組織要求

3.1 組織的相關(guān)機(jī)構(gòu)

土壤環(huán)境與人們的生活密切相關(guān)，因此，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、防治和治理的重要性不言而喻。如何有效地改善土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，是當(dāng)前最棘手的問(wèn)題。要想有效地進(jìn)行土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)，就需要建立一個(gè)合格的測(cè)土配方實(shí)驗(yàn)室，完善全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，全面實(shí)施監(jiān)控，在監(jiān)控過(guò)程中，要嚴(yán)格安裝監(jiān)控要求操作，加大質(zhì)量保證。

3.2 人員要求

土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員的專業(yè)素質(zhì)對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)有很大的影響。選擇檢測(cè)人員首先要符合相關(guān)規(guī)定，不能出現(xiàn)其它違規(guī)的操作。其次，檢測(cè)人員必須達(dá)到能力、資質(zhì)和健康這三大要求，要求具有一定的專業(yè)知識(shí)和能力，有相關(guān)的資格證書，若已入職的員工經(jīng)考試合格，但其證書還沒(méi)有簽發(fā)，則其一切工作均應(yīng)由持證人員進(jìn)行，并由主管人員對(duì)其所負(fù)之責(zé)任。在入職前，對(duì)其進(jìn)行體檢，體檢合格后方能錄用。

3.3 儀器設(shè)備的要求

為保證土壤質(zhì)量的準(zhǔn)確，需要采用專業(yè)的、合格的設(shè)備。在實(shí)施前，應(yīng)按照有關(guān)的法律法規(guī)，應(yīng)用有關(guān)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行專門的檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行下一步的工作。一般而言，土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)所需要的設(shè)備主要有土壤樣品烘干設(shè)備、土壤樣品粉碎機(jī)、土壤樣品定量器、樣品托盤、土壤養(yǎng)分速測(cè)儀、攪拌酸度計(jì)、純水制備設(shè)備和一系列附屬設(shè)備。該儀器可以組合式在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行常規(guī)分析，從而加快了測(cè)定的速度。不同的測(cè)量方法對(duì)應(yīng)不同的測(cè)量?jī)x器，具體見(jiàn)表1。

表1 土壤監(jiān)測(cè)分析方法及實(shí)驗(yàn)儀器

4 樣品采樣、制樣的質(zhì)量控制

4.1 采樣方法及樣品數(shù)量

在進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量的實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，必須遵循“等量”和“隨機(jī)”的原則。隨機(jī)分布可分為三種，即塊隨機(jī)、系統(tǒng)隨機(jī)、簡(jiǎn)單隨機(jī)三種。在取樣過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵循3個(gè)階段，即前期、正式、補(bǔ)充這3個(gè)階段。若取樣單位面積較小，則可以直接取樣，并嚴(yán)格遵守《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》中的取樣標(biāo)準(zhǔn)［3］，進(jìn)行取樣工作。

4.2 樣品采集的質(zhì)量控制

在取樣的品質(zhì)控制中，有關(guān)工作人員要深入實(shí)地，進(jìn)行合理的考察。對(duì)取樣地點(diǎn)的設(shè)定進(jìn)行審核，同時(shí)還要對(duì)取樣周期進(jìn)行審核，以考察二者的代表性和合理性，并根據(jù)不同的要求，制訂合理的取樣方案。在取樣的時(shí)候，一定要防止污染環(huán)境，并做好保存和記錄。

4.3 樣品運(yùn)輸及貯存中的質(zhì)量控制

樣本收集完成后，要將樣本送入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。但在運(yùn)輸、儲(chǔ)存的過(guò)程中，一定要防止污染，若檢測(cè)不出來(lái)，就必須將其保存在冰箱中。

4.4 樣品制備的質(zhì)量控制

樣品需要按照風(fēng)干、粗磨、細(xì)磨、分裝4個(gè)步驟進(jìn)行制備。在樣品制備過(guò)程中，應(yīng)分別設(shè)置專門的實(shí)驗(yàn)室，以避免樣品的污染。試樣的分裝需要工作人員用干凈的工具。在樣品制樣和管理的過(guò)程中，工作人員需要清點(diǎn)樣品的數(shù)量和種類等，并對(duì)樣品的質(zhì)量和特性進(jìn)行核實(shí)，不能出現(xiàn)標(biāo)簽和樣品不對(duì)應(yīng)等問(wèn)題。如果樣品中的有機(jī)物揮發(fā)度較高，應(yīng)該用特殊方式裝備，不能和普通的樣品裝備方式混淆。工作人員完成一系列工作之后，必須簽字確認(rèn)。

5 實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制

5.1 實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制

5.1.1 精密度控制

精密度，指的是在相同的樣品反復(fù)分析時(shí)，在一定的控制條件下，根據(jù)不同的方法所得出的結(jié)果，看結(jié)果的一致程度。通過(guò)精密度可以充分反映出測(cè)量系統(tǒng)、分析方法中存在的隨機(jī) 誤差大小，它包括重復(fù)性、平行性和重復(fù)性三種精度。在精確度控制方面，所有批次的樣品，在進(jìn)行全部項(xiàng)目的分析時(shí)，均按20%的比例制造平行試樣，如果試樣少于5件，平行試件必須有兩件或者以上。對(duì)平行樣本的檢測(cè)，若合格率低于95%，不但要對(duì)該批樣品進(jìn)行再次檢測(cè)，而且要在平行樣本中添加1-2%的平行樣品，直至平行樣本的檢測(cè)合格率達(dá)到95%以上。

5.1.2 準(zhǔn)確度控制

首先，必須采用質(zhì)量控制的樣本，或采用標(biāo)準(zhǔn)的材料。在常規(guī)的分析中，只要保證質(zhì)量控制的兩個(gè)樣品都符合要求，那么質(zhì)量控制樣品的檢測(cè)值就會(huì)在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，否則就是檢測(cè)的結(jié)果無(wú)效，所以需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)。

其次，進(jìn)行標(biāo)定回收率的測(cè)試。若所選擇的產(chǎn)品既無(wú)質(zhì)量控制樣品，又無(wú)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，則可通過(guò)添加標(biāo)樣回收測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)其準(zhǔn)確性。在此工藝中，要確保一定的加標(biāo)率，即在一批試樣中，從10%至20%的試樣中進(jìn)行隨機(jī)抽樣，對(duì)樣品進(jìn)行標(biāo)記和回收。當(dāng)樣本數(shù)量少于10個(gè)時(shí)，應(yīng)提高一定的加標(biāo)率，確保同一批次的同一樣品不少于1個(gè)。在測(cè)定加標(biāo)量的過(guò)程中，要根據(jù)所測(cè)組分的含量，來(lái)確定加標(biāo)量，如果是高的，就是1～2倍，如果是低的，就是2～3倍，這樣才能保證加標(biāo)率在允許的范圍之內(nèi)。

5.2 質(zhì)量控制圖

在對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)，要根據(jù)有關(guān)規(guī)定，畫出相應(yīng)的精度質(zhì)控圖，并將其作為質(zhì)量控制的重點(diǎn)。要求各批次的控制樣品的檢測(cè)值保持在上下警戒線及中間，以表明分析結(jié)果正?？煽?；若測(cè)量值超過(guò)了上、下控制線，就說(shuō)明分析已失去控制，因此該測(cè)量結(jié)果無(wú)法接受，應(yīng)該立即找出原因，修正后重新測(cè)量；若測(cè)量值維持在上下控制線與警示線之間，則表明測(cè)量的結(jié)果仍可接受，但其結(jié)果已接近失控，故應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。具體流程見(jiàn)圖1。

圖1 工程流程圖

5.3 土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品

所謂的土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品，是指通過(guò)直接使用模擬的土壤樣本或從土壤中直接制得的一種固體物質(zhì)。它既能保持較好的穩(wěn)定性，又能保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。在檢測(cè)土壤中的物質(zhì)的過(guò)程中，我們首先需要注意對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。其次檢測(cè)人員必須具有良好的素質(zhì)或者取得相關(guān)的執(zhí)照。最后將檢測(cè)的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，分析方法的正確性和精確度。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)樣品，以保證在含量水平、成分、背景結(jié)構(gòu)等方面與被測(cè)試的樣品接近。若在基本組成、化學(xué)性質(zhì)等方面有顯著差別，則屬于基態(tài)干擾，若繼續(xù)采用該土樣，則會(huì)造成較大的偏差。

6 監(jiān)測(cè)報(bào)告的質(zhì)量控制

在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的最后一步就是監(jiān)測(cè)報(bào)告，它能全面反映監(jiān)測(cè)結(jié)果。并、通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)告進(jìn)行嚴(yán)格檢查，使得數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。另外，還可以建立完善的質(zhì)量管理責(zé)任制，對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)告實(shí)行分級(jí)審核。在審查的時(shí)候，要對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行明確的分工，明確他們的責(zé)任，如果發(fā)現(xiàn)資料有問(wèn)題，首先要做的是核實(shí)，然后再進(jìn)行分析，避免推諉責(zé)任，拖延時(shí)間。有關(guān)報(bào)告的編寫人員，應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，盡量避免人為失誤，降低報(bào)告中的疏忽和失誤。

7 案例分析

以污染企業(yè)周邊土壤為樣品，分別用原子吸收法和 X 射線熒光法對(duì)其進(jìn)行銅、鉛、鋅、鉻和鎳的測(cè)定［4］。

7.1 方法精確度

由于受污染的工廠周圍的土壤中存在大量的重金屬，因此選擇了低、中、高三個(gè)濃度的土壤標(biāo)準(zhǔn)物，并將其壓制成薄片，按照要求的條件進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果顯示，所用的各種元素的測(cè)量值與所給出的數(shù)值一致，從而證明了所提出的方法是正確、可靠的。

7.2 方法精密度

將GSS-2壓片按表2所示的方法重復(fù)10次，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表3所示。由表3可知，測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.65%～4.70%，顯示了此方法的準(zhǔn)確性。

表2 方法準(zhǔn)確度 單位：mg/kg

表3 方法精密度 單位：mg/kg

7.3 兩種方法測(cè)定實(shí)際樣品的比較

采用原子吸收和X-射線熒光分析技術(shù)，分析了受污染地區(qū)土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni的含量，見(jiàn)表4。

表4 兩種方法測(cè)定實(shí)際樣品的比較 單位：mg/kg

7.4 結(jié)論

（1）該方法具有預(yù)處理簡(jiǎn)便、不需要稀釋的優(yōu)點(diǎn)，可降低因酸堿用量過(guò)多而引起的環(huán)境污染及對(duì)人體健康的危害。

（2）該方法測(cè)定5種重金屬的檢測(cè)結(jié)果均滿足測(cè)量的需求。

（3）該方法用于5種重金屬的測(cè)量，測(cè)得的準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)。通過(guò)對(duì)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析發(fā)現(xiàn)，得到的結(jié)果與給定的數(shù)值相符且具有較高的精確性。兩種方法的結(jié)果吻合度良好，證明了此方法的準(zhǔn)確度和可靠性。

8 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)土壤環(huán)境的日益關(guān)注，更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。各有關(guān)部門的工作人員必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的質(zhì)量管理，在各個(gè)階段中貫徹質(zhì)量管理的思想，以使得到的結(jié)果更加全面、準(zhǔn)確、可靠。本文就土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)中存在的一些問(wèn)題和對(duì)策進(jìn)行了分析，以期對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作有所借鑒。